原料干化對龍眼白葡萄酒品質的影響

羅華 孫雨露 王君

（山西農業大學食品科學與工程學院，山西 太谷 030801）

龍眼葡萄（VitisviniferaL.）是我國栽培的古老品種之一，其品質好、抗性強、鮮食釀酒兼用［1］，在我國河北、山東、山西等地被廣泛種植。與其他專用釀酒品種相比，龍眼葡萄果粒大、果皮較薄、顏色較淺，在山西地區含糖量很難達到傳統意義上釀酒葡萄的理想值（220～240 g·L-1），所釀葡萄酒多為清爽干白，或用于蒸餾白蘭地。因此，迫切需要對龍眼這一傳統品種的加工利用進行深入發掘，以緊跟當下市場對于葡萄酒特性發展的需求［2］。

干化葡萄酒是將葡萄采摘后，進行日曬或陰干，使葡萄原料適量失水，繼而釀酒［3-4］。干化過程中發生的復雜變化，不僅能夠提升葡萄原料可溶性固形物、滴定酸含量［5-6］，還會使得葡萄表皮結構發生變化，有機酸、多酚等成分與新鮮原料有很大不同，進而使得所釀酒款品質發生改變［7-8］。

目前，中外學者對赤霞珠、馬瑟蘭、霞多麗等釀酒葡萄干化處理及酒的品質已有研究［9-11］，但對龍眼葡萄的干化研究較少。本試驗使用鼓風干燥烘箱在38 ℃條件下人工干燥龍眼葡萄，提升其可溶性固形物含量，分析干化處理過程中葡萄漿果的品質變化；后以未干化龍眼葡萄原料所釀酒樣為對照，進行干化原料帶皮浸漬發酵及壓榨清汁發酵，并對干化龍眼葡萄酒的理化指標和揮發性風味物質進行檢測和分析，以期為清徐產區龍眼葡萄酒種多樣化提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

龍眼葡萄采自山西省清徐縣馬峪鄉，果實品質優良，無病蟲害、無腐爛變質。可溶性固形物含量159 g·L-1，可滴定酸含量6.7 g·L-1（以酒石酸計）。EC1118酵母，法國Lallemand Inc.；果膠酶（7 500 PGNU·g-1），丹麥Novozymes公司；葡萄糖、酒石酸鉀鈉、氯化鈉等，天津市大茂化學試劑廠。以上試劑均為分析純。

1.2 主要儀器與設備

電熱恒溫鼓風干燥箱，上海躍進醫療器械有限公司；氣相色譜-質譜聯用（gas ghromatography-mass spectrometry，GC-MS）、Trace1300氣相色譜儀、固相微萃取裝置、TR-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），美國Thermo公司；50/30 μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅（divinylbenzene/carboxen/polydimethyl，DVB/CAR/PDMS）萃取頭，美國Supelco公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 葡萄原料干化處理 將龍眼葡萄原料進行揀選后，整串平攤于鼓風干燥烘箱層架中，高度不超過8 cm（初始原料總重約為40 kg），恒溫38 ℃干燥葡萄漿果。每天對葡萄果實進行觀察、翻撿篩選，剔除變質、腐爛果粒，每3 d取樣測定相關理化指標。當原料可溶性固形物含量約為26.70 °Bx時停止干燥，預備進行發酵。

1.3.2 釀酒酵母活化 活性干酵母以說明書指導用量進行計算并稱重，置于無菌燒杯中；將無菌水與新鮮龍眼葡萄榨汁1∶1混合后，以10倍于干酵母的重量，倒入裝有活性干酵母的燒杯中；用無菌玻璃棒充分攪拌，30 ℃水浴活化30 min，待表面產生充足泡沫時表明酵母活化成功，備用。

1.3.3 發酵處理

1.3.3.1 對照酒樣（CK） 對照酒樣以傳統白葡萄酒發酵工藝進行。具體為將未進行干化葡萄原料進行分選，除梗、破碎并榨汁，加入1 g·L-1皂土（提前24 h制備皂土懸液）置于4 ℃下低溫澄清12 h，澄清結束后將上部葡萄汁轉罐裝入2.5 L玻璃廣口瓶中（填充系數為90%，約2.3 kg），裝罐同時加入35 mg·L-1SO2（以6%亞硫酸溶液形式添加，下同）和5.3 g·L-1果膠酶，12 h后添加活化好的酵母菌液，于20 ℃恒溫條件下進行酒精發酵，期間每日監測發酵液溫度及比重。發酵結束時先將發酵液降溫至4 ℃，后添加45 mg·L-1SO2終止發酵，并于4 ℃條件下滿罐存儲。每處理進行3罐平行，下同［12］。

1.3.3.2 干化龍眼葡萄酒釀造（帶皮發酵，T1） 將干化處理后的葡萄原料除梗，手動破碎后裝入2.5 L玻璃廣口瓶中（填充系數為85%，約2.2 kg），裝罐同時加入35 mg·L-1SO2和5.3 g·L-1果膠酶。12 h后添加活化好酵母菌液，于20 ℃恒溫條件下進行酒精發酵，期間每日監測醪液溫度及比重。發酵結束后壓榨出酒，降溫至4 ℃，添加45 mg·L-1SO2，于4 ℃條件下滿罐存儲。

1.3.3.3 干化龍眼葡萄酒釀造（清汁發酵，T2） 將干化處理后的葡萄進行傳統清汁發酵，發酵方法同1.3.3.1。

1.3.4 干化葡萄原料及發酵酒液中主要成分分析

1.3.4.1 葡萄漿果失重率的測定 原料干化初始前，隨機取15粒樣品置于烘干至恒重（M）的玻璃培養皿中，稱其初始總重為M0，置于烘箱中和其余葡萄原料同時進行干化處理，每日取出進行稱量，計為Mx，設置3組平行試驗，取平均值。按以下公式計算失重率：

式中，M0為15粒葡萄初始總重（g）；M為玻璃培養皿重量（g）；Mx為每日稱重量（g）。

1.3.4.2 葡萄漿果基本理化指標測定 可溶性固形物含量，手持糖量計法；還原糖含量，斐林試劑滴定法；可滴定酸含量（以酒石酸計），指示劑法；pH值，pH計法；均參照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》［13］進行測定。

1.3.4.3 葡萄原酒中揮發性物質測定 龍眼葡萄漿果的揮發性風味物質提取采用頂空固相微萃取技術，并用GC-MS對這些揮發性成分含量進行測定［14-16］。

樣品制備：在20 mL頂空瓶中加入8 mL酒樣及2.4 g的氯化鈉，加入10 μL 2-辛醇內標（質量濃度為147.96 mg·L-1），45 ℃攪拌預熱10 min，45 ℃下頂空萃取30 min，解吸5 min。

色譜條件：起始溫度40 ℃保持2 min，以3 ℃·min-1升高到130 ℃，再以4 ℃·min-1升高到230 ℃，保持2 min。不分流進樣，進樣口溫度260 ℃。載氣流速1 mL·min-1。

質譜條件：離子傳送線溫度250 ℃，離子源溫度250 ℃，電轟擊電離方式，電子能量70 eV。掃描質量范圍40～350。

定性定量分析：采用保留指數和標準質譜庫NIST 2.0 MS中數據比對進行定性分析，采用內標法進行半定量分析，內標為2-辛醇。

1.3.5 感官評價 感官評價小組由12位接受過感官評價培訓的老師及同學組成。參照《葡萄酒品嘗學》［17］中葡萄酒感官評價的要求對本試驗中三款酒樣進行品評，主要從外觀（包括澄清度）、香氣（包括濃郁度、復雜性、果香、花香、果干果醬香氣）、口感（包括酸感、酒體、濃郁度、復雜性、平衡性及余味等）方面進行。感官評價每項內容都采用打分制，從0到10表示強度逐漸增加［17］。

1.4 數據處理

利用Microsoft Excel 2013進行數據分析及繪圖，應用SPSS 21.0軟件進行主成分分析。

2 結果與分析

2.1 龍眼葡萄原料干化過程中主要成分變化

2.1.1 葡萄漿果失重率及可溶性固形物含量變化由圖1可知，干化處理過程中，葡萄果實可溶性固形物含量呈上升趨勢，由初始14.33 °Bx升至26.70 °Bx，變化速率在第6～第12天達到最大，后期盡管干化持續進行，但可溶性固形物含量變化減緩，這一變化趨勢與Santiago等［18］的研究結果一致。

圖1 干化過程中原料失重率及可溶性固形物含量變化Fig.1 Changes in weight loss ratio and soluble solids content of grape berries during hydration

2.1.2 葡萄漿果pH值、可滴定酸含量變化 由圖2可知，隨著干化進行，葡萄果實可滴定酸含量呈先下降后上升趨勢。可滴定酸含量在干化第9天出現極低值5.01 g·L-1（以酒石酸計），在第18天快速上升至8.08 g·L-1，該變化趨勢與付麗霞等［19］的研究結果基本符合。與可滴定酸含量先降后升變化趨勢相反，隨著干化時間的延長，原料pH值在前15天呈上升趨勢，達到最高值（4.06）后最終下降為3.93。

圖2 干化過程中原料可滴定酸含量、pH值變化Fig.2 Changes of acid content and pH of grape berries during hydration

2.2 葡萄原酒成分分析結果

2.2.1 葡萄原酒的基本理化指標 由表1可知，T1及T2的殘糖、可滴定酸含量及酒精度均高于對照組，這與葡萄原料干化情況一致。T1發酵原酒殘糖含量略高而酒精度較T2略低。

表1 干化葡萄酒的基本理化指標Table 1 The regular physical-chemical indexes of dry Wine

2.2.2 葡萄原酒中的揮發性風味物質 由表2可知，T1檢測到的揮發性物質數量最多，為32種，CK次之，為23種，T2有20種。整體香氣種類當中，酯類占比最大，構成香氣成分的重要部分。

表2 主要香氣成分及含量Table 2 The aroma compounds and their concentrations of grape berries

醇類化合物是葡萄酒酵母發酵的主要產物，除乙醇外，葡萄酒中還有戊醇、庚醇、正己醇等。本試驗中，T1及T2分別檢測到5種及4種不同醇類，給酒體帶來花香、果香及香料等香氣。

存在于葡萄原料中的結合態萜烯類物質會在發酵及陳年過程中呈現出來，給葡萄酒體帶來芳香、花香及香料香氣，三組酒樣檢測出的萜烯類物質種類相近，均為2種。

葡萄酒中的酯類物質為酵母發酵產生。本試驗中，CK及T1分別檢測出16及14種酯類物質，T2檢測出的酯類物質含量相對較少。所檢酯類物質多集中體現菠蘿、柑橘、檸檬等水果香氣。

羰基化合物（醛和酮）在葡萄酒發酵過程中產生，雖然含量較低，但對葡萄酒的香氣有著極為重要的影響。本試驗中，T1檢測出7種羰基類物質，具有香料、玫瑰、風信子、油脂、綠葉、水果等香氣，豐富了該處理酒款的香氣類型。T2含有4種羰基類化合物，主要體現香料、橙香等。

在本試驗中，還檢測到如辛酸、己酸及吡嗪類物質，主要存在于T1及T2中。

對表2中的香氣數據進行主成分（principal component，PC）分析，由圖3可知，正辛醇（A4，柑橘香氣）、正己醇（A6，水果香氣）、癸酸乙酯（C11，椰子香氣）等物質在PC2正半軸上得分較高，反映出葡萄酒中柑橘、椰子及水果香氣的特征；異戊醇（A5，香料香氣）在PC2負半軸上得分較高，反映了葡萄酒中香料香氣的特征；萜品烯（B1，柑橘、檸檬香氣）、丁酸乙酯（C2，菠蘿香氣）、己酸異丁酯（C3，蘋果、可可香氣）、己酸甲酯（C7，菠蘿香氣）在PC1正半軸上得分較高，反映了葡萄酒中柑橘類、核果及熱帶水果香的特征；庚醇（A3，果香、酒香）、二乙醇縮乙醛（D1，香料香氣）在PC1負半軸上得分較高，反映了葡萄酒中香料、酒香等特征。

圖3 主成分因子載荷圖Fig.3 Principal component factor loading

由圖4可知，PC1貢獻率為58.82%，PC2貢獻率為41.18%，T1、T2及CK三種不同的工藝所得酒樣的揮發性香氣在兩個主成分上被明顯區分。其中，T1在PC2正半軸得分較高，其柑橘香氣及新鮮綠葉香氣突出，T2分布在PC1與PC2的負半軸區域，其香料及酒香特征更為明顯；CK在PC1正半軸上得分更高，其突出香氣為核果及熱帶水果香。

圖4 主成分分析圖Fig.4 Principal component sample distribution diagram

2.2.3 感官品嘗結果分析 外觀方面，干化處理加深了葡萄酒的黃色色調，T1與T2為淺檸檬色帶黃色調，CK呈青檸色帶綠色調，這與干化失水后棕色調物質富集相關［23］。由圖5可知，T2具有更高的澄清度，T1及CK處于同等水平，這與王琳等［24］的研究結果較為一致。聞香方面，T1與T2具有更為豐富的果干、果醬香氣，香氣濃郁度及香氣復雜程度高，CK果香突出，具有較弱果干、果醬氣息。口感方面，T1與T2口感更為濃郁，酒體飽滿，平衡性較好，CK酒樣酸感較明顯而余味較長。兩款干化原料發酵酒對比結果表明，T2在酒體澄清度、香氣復雜性、花香及口感濃郁度方面更具優勢。

圖5 不同發酵處理葡萄酒感官分析Fig.5 Sensory analysis of wine samples

3 討論

葡萄原料干化過程中，由于水分的蒸發，葡萄中各物質也發生濃縮，可溶性固形物含量初期呈快速上升趨勢，而后因水分蒸發減緩，這一增長趨勢亦減緩。

本研究表明，葡萄原料干化過程中，可滴定酸含量初期降低，后期略有升高。推測這一變化是由于新鮮采收的葡萄果實依然具有呼吸作用（葡萄果實的死亡在其氧氣供應耗盡后才發生）［25］，在干化初期溫度提升條件下，糖異生和呼吸作用增強使得蘋果酸含量減少，進而造成干化初期總滴定酸含量減少［26］。隨著干化進行，后期葡萄果粒不再進行有氧呼吸［25，27］，蘋果酸轉化停止，此時由于水分持續蒸發造成的物質濃縮，使得可滴定酸含量又略有回升。而在干化過程中可能發生的芬頓反應使得酒石酸氧化為乙醛酸，使干化葡萄原料pH值相對于新鮮葡萄有所上升，這與前人研究結果基本一致［4，28］。酸在葡萄酒中起著至關重要的作用，是葡萄酒的“骨架”，酸含量的變化直接影響葡萄酒的口感，可以考慮在糖含量未達理想高值而酸含量降低到一定程度時提前采摘，進行人工干化，既可在一定程度上使得蘋果酸含量不降至過低，也有提升糖度的效果，有利于后期葡萄酒的平衡。

本試驗中，帶皮發酵酒樣總滴定酸含量高于清汁發酵酒，果皮浸漬工藝會使葡萄酒中的可滴定酸含量降低，揮發酸含量升高，因此帶皮浸漬發酵并不適宜原料酸含量低的葡萄品種，這與王沙沙等［29］的研究結果相似。而帶皮發酵出酒時，皮渣的吸附作用減損部分乙醇，使得最終帶皮發酵酒酒度略低［30］。

酒樣可檢測揮發性物質方面，干化酒樣醇類、羰基及其他化合物種類均較對照酒樣增多，表明干化葡萄原料釀酒能夠提升酒體香氣復雜性［31］。在常規葡萄酒中檢測到的羰基類化合物并不多，然而經過干化之后的原料，不論是帶皮或清汁發酵，均有羰基類化合物出現，給葡萄酒帶來甜橙、花香等體驗［32］。此外，還從干化葡萄酒中檢測到了己酸、甲基吡嗪等，雖含量極低，但會貢獻令人愉悅的風味。異戊醇在一定程度上是構成酒的香味物質，它也是導致飲后容易上頭的主要物質，本試驗發現，干化原料釀酒中異戊醇含量有所降低，這可為減少異戊醇的產生提供參考。結合感官品嘗結果，原料干化使得所釀酒樣在聞香或口感的復雜與平衡方面更具優勢，但在一定程度上影響清新水果香。

4 結論

龍眼葡萄原料干化過程中，隨著干化進程的推移，可溶性固形物含量在前期迅速攀升，后期增加略遲緩，總體持續升高；可滴定酸含量呈現先降后升的變化趨勢；最終pH值略有提升至3.93。原料干化處理對葡萄酒整體結構、風味與品質均有積極作用。在影響葡萄酒品質的重要質量指標方面，干化葡萄原料所釀酒款酒精度明顯提升、可滴定酸含量略有增加；在構成葡萄酒香氣物質揮發性成分方面，干化葡萄酒中芳香物質種類增加，部分物質含量有所提升，特別是羰基類化合物等，在對照葡萄酒中極少有的揮發性物質對葡萄酒香氣有積極貢獻。總體來講，干化葡萄酒香氣復雜程度更高，口感更為濃郁，酒體飽滿，平衡性較好。后續試驗可考慮在原料酸成熟度到達不同階段時，進行提前采摘及人工干化試驗，并考察其對葡萄酒質量的影響。